在机械零件表面进行激光微精处理的实验研究

机械零件表面微精处理是指对机械零件表面,尤其是高副零件(如齿轮、滚动轴承及凸轮挺杆等点线接触的零件)表面,在机加工之后,进行激光再处理,使之表面产生具有横纹向的微凸体图案。这种人造的表面形貌有利于机械零件在相对运动中的弹流润滑,从而可大幅度地提高机械零件的承载能力。我们采用了大功率激光束在标准Timken试环上进行了各种参数的微精处理,使之表面具有不同微凸体图案。将处理后的试环与未处理的试环在相同条件下进行Timken OK负荷试验。试验表明同激光微精处理的具有横向纹微凸体表面形貌对于提高OK负荷(抗擦伤能力)有着显著的效果。当参数选择适当时,可提高OK负荷5～6倍。这有力地说明了激光微精处理对于提高机械零件承载能力的巨大潜力。     

表面形貌对抗擦伤能力影响的实验研究

本文通过ＳＲＶ试验、Ｔｉｍｋｅｎ试验和发动机挺杆的台架试验,发现了试件（零件）尽管很光滑,甚至是淬硬后精磨的表面的抗擦伤能力并不高,而粗糙度比前者高,但具有相当大的负轮廓偏斜度Ｒｓｋ,且具有相当大的轮廓微观不平度平均间距Ｓｍ的表面具有较高的抗擦伤能力,这是由于它们具有较好支承面及众多“微油池”有利于润滑的结果。     

机械零件三维表面形貌测量与评定的研究

介绍了机械零件三维表面形貌的测量与评定,分析了激光干涉式位移传感器的光学原理和干涉条纹信号的细分方法.激光干涉式位移传感器的精度达到了5nm左右.另外,带计量系统的二维工作台也是整个测量系统的关键部分.因为采用了光栅尺作为二维工作台的计量系统,所以在表面形貌的测量过程中二维工作台在X和Y两个水平方向上都能获得精确的定位.     

机械零件表面粗糙度的选择

介绍了在机械零件设计工作中如何合理地,科学地选择零件表面粗糙度。     

机械零件发蓝质量的控制

针对发蓝工作实践中存在的质量问题,提出控制质量的对策,并介绍一种简便易行,经济可靠的发蓝溶液配方及工艺条件。     

提高机械零件耐磨性能的表面处理工艺及纳米材料的应用

按詹姆斯对机械零件表面处理工艺的划分方法 ,概述了提高机械零件耐磨性能的三类表面处理工艺的性能及特点 ,并介绍了纳米材料的概念及纳米镀层的制备方法和性能 ,指出纳米镀层是提高机械零件表面性能的一种有效处理方法 .     

机械零件表面粗糙度自动标注的实现

阐述了标注表面粗糙度代号的各种方法,介绍了利用AutoLISP语言为AutoCAD增加表面粗糙度标注命令的程序实现过程和命令加载方法.通过运行此命令,能够在所选实体的指定位置自动生成符合国标规定的表面粗糙度代号.     

Al_2O_3陶瓷表面准分子激光加工的形貌特征

以微机械为应用背景,采用准分子激光加工方法对Al2O3陶瓷材料表面进行加工,考察加工表面的形貌特征。研究表明,准分子激光加工表面形貌的统计参数具有显著的规律性。其高度参数的算术平均值Ra和均方根值Rq随工艺参数呈现同步同趋势变化的规律,并且相互之间具有定量的关系。对此本文提出了准分子激光加工表面轮廓的简化模型,分析计算的结果与实测数据基本吻合。研究还表明,准分子激光加工表面相当平坦,其坡度均方根值.Zq随工艺参数的变化不大。上述特征是由准分子激光加工原理决定的,与通常的切削加工截然不同。     

准分子激光加工表面微观形貌测量和数据处理方法研究

用紫外波长为 λ=2 4 8nm的准分子激光器 ,分辨率为 5 0 nm的精密微动工作台及其控制器 ,在一定的工艺参数下 ,对 Al2 O3陶瓷、不锈钢等材料表面分别进行准分子激光加工 ,构建准分子激光加工表面微观形貌。对加工表面的几何形貌分别采用扫描电子显微镜 ( SEM)、表面形貌仪进行测量 ,并通过对 SEM图像的 3维数字化处理 ,得出表面 3维形貌图。同时用Mat L ab处理表面形貌仪的测量数据和计算表面形貌统计参数。     

激光电刷镀Ni基镀层表面形貌及相结构研究

进行了脉冲和连续Nd^2＋：YAG激光电刷镀Ni及n—Al2O3／Ni试验，利用SEM分析了镀层表面形貌，采用X射线衍射仪分析了镀层的相结构。结果表明：与普通电刷镀镀层相比，激光强化电刷镀镀层晶粒明显细化，其中镀层的晶粒尺寸减小了约5nm，且激光的连续性对Ni镀层晶粒尺寸的影响较大。激光未对Ni镀层和n-Al2O3／Ni复合镀层的晶体结构产生明显影响，但使镍晶粒在（111）晶面具有优先生长现象。     

微米级形貌修饰的硅材料表面摩擦特性的实验研究

微机电系统(MEMS)可动部件间的摩擦特性是影响其性能和可靠性的重要因素之一.为了研究微机械构件间的摩擦行为,设计了一种面-面接触的应变式微摩擦测试仪,以模拟MEMS器件的真实工况.研究了不同微米级条纹形貌硅试样的摩擦特性,结果表明,微尺度下速度对摩擦因数有很大影响;形貌参数存在优选值以有效减少速度的影响和摩擦因数等.     

表面形貌数字模拟及其影响因素的分析研究

应用计算机模拟技术对一些机械切削加工过程进行模拟,得到的表面形貌能接近真实形貌,能辅助我们深入研究各种影响因素.     

轧辊表面微凸体形貌激光毛化技术的试验研究

以冷轧薄钢板冲压过程合理形貌的摩擦学设计为基础,对采用YAG脉冲激光器加工轧辊表面的微凸体形貌的机理进行了分析,并对主要加工参数的控制进行了试验研究。试验证明：激光输入功率密度在33 kW/cm2≤?S,P≤75 kW/cm2范围内,离焦量+0.10～+0.15 mm,激光扫描频率5 Hz,脉宽分别为0.5 ms,并采用功率增益功能,氩气保护时,可以加工出微凸体形貌。微凸体形貌制备试验的成功为进一步研究平整形貌复映关系和研究具有规则光滑凹坑表面形貌冷轧薄钢板的冲压性能提供了基础。     

表面形貌的研究现状及发展趋势

对国内外表面形貌测量仪器、表征方法研究情况进行了阐述,并指出了其发展趋势。随着纳米技术、激光测量等相关技术的发展和新的先进数学方法,如分形理论、小波分析等应用于表面表征中,表面测量仪器、表征方法也越来越多;二维参数表征已不能满足工程界的要求,三维表征参数将取代原来的二维参数;粗糙表面的分形特性研究主要集中在机加工表面与磨损表面,开展密封表面的分形特性研究将大大促进密封技术的发展。     

三维表面微观形貌的表征趋势

近几年计算能力,计算速度、图像分析、数据处理技术的不断提高,极大地推进了三维表面微观形貌测量仪的实用化和商品化。对最近文献中出现的三维分析方法和表征参数,如基准表面、图形（像）表征、等进行了综述,提出了三维表征技术的任务和发展方向。     

不同材料的准分子激光修饰表面形貌的分形表征

采用准分子激光加工方法,在相同的工艺参数下加工了脆性材料（A1203陶瓷）和塑性材料（不锈钢、Q235钢）试件.采用分形理论研究了准分子激光加工的不同材料表面的分形特征,通过结构函数法计算了表面微观形貌的分形维数.结果表明：准分子激光加工的不同材料的表面形貌具有不同的分形特性,在相同的加工条件下A1203陶瓷材料表面的分形维数大于不锈钢、Q235钢等塑性材料表面的分形维数,表明脆性材料和塑性材料具有不同的准分子激光加工属性;准分子激光加工表面的分形维数随着激光扫描速度的增大而减小,随放大器电压和脉冲频率的增大而增大,表明可以通过改变加工参数得到不同的分形维数表面.     

微结构表面形貌的测量

总结了现有各种微结构表面形貌测量方法,概述了这些方法的原理、特性及发展现状,并对各种方法的优越性、存在问题以及应用范围进行了比较。     

铝合金板表面形貌模型的研究

介绍了用于测量铝合金板表面微观形貌的AF-LI型表面轮廓测量仪的基本工作原理和技术指标，并采用接触式测量法，获得了铝合金板表面形貌的详细数据，得出了形貌评定参数，在此基础上建立了基于统计学规律的铝合金板表面形貌的数学模型。     

亚纳米级超精细表面微观形貌光电测量技术的现状与发展

通过对亚纳米级超精细表面微观形貌光电测量技术发展现状的介绍，着重阐述了激光差动干涉到同轴式激光表面微观测量的原理，对四种典型同轴式激光轮廓仪的特点以及影响表面微观形貌测量精度和限制测量分辨率的因素进行了分析，介绍了作者关于同轴式激光轮廓仪运用到超精加工金刚石车床上进行纳米级微观形貌在线检测的研究成果。